[发明专利]一种余热发电系统

说明书

本发明公开了一种余热发电系统，高温热源物流循环泵、低温热源物流循环泵、首级朗肯循环和次级朗肯循环组成，高温热源物流循环泵与首级朗肯循环连通，低温热源物流循环泵与次级朗肯循环连通，首级朗肯循环与次级朗肯循环连通，能源利用效率高，装置占地面积小。

技术领域

本发明涉及余能余热资源综合利用领域，特别涉及利用炼油化工行业的一种余热发电系统。

背景技术

炼油厂作为石油产业链的重要环节，规模越来越大，催化、加氢、重整等多数炼厂核心装置中反应器，换热器，压缩机都会产生大量低温余热。炼油厂低温余热有数量多、种类多、温位不同的特点。大量不同来源的低温余热，除去部分装置用热外，往往仍有大量过剩，一般设置冷却岛或直接水冷却器冷却。这样余热资源白白浪费，导致整个装置能源利用率降低。

发明内容

针对炼油化工行业余热类型多、温位不同的特点，发明一种余热发电系统。通过两级郎肯循环发电系统分别回收不同温位、不同类型余热资源。同时利用一种多股流换热器将首级朗肯循环与次级朗肯循环串联，既能减小设备占地，又实现余热资源高效利用。

本发明的一种余热发电系统，高温热源物流循环泵、低温热源物流循环泵、首级朗肯循环和次级朗肯循环组成，其特征在于：高温热源物流循环泵与首级朗肯循环连通，低温热源物流循环泵与次级朗肯循环连通，首级朗肯循环与次级朗肯循环连通。

所述的一种余热发电系统，其特征在于：首级朗肯循环由高温热源、蒸发器、首级膨胀机、多股流换热器和首级工质循环泵组成，次级朗肯循环由低温热源、多股流换热器、次级膨胀机、次级工质循环泵、冷凝器组成，首级朗肯循环和次级朗肯循环共用多股流换热器，首级膨胀机和次级膨胀机作功发电。

所述的一种余热发电系统，其特征在于：高温热源物流循环泵与首级朗肯循环中的首级工质循环泵连通，低温热源物流循环泵与次级朗肯循环的次级工质循环泵连通。

所述的一种余热发电系统，其特征在于：所述多股流换热器为多股流换热器，是缠绕式换热器。

所述的一种余热发电系统，其特征在于：所述多股流换热器，一种流体通过壳程，两种流体分别通过管程。

所述的一种余热发电系统，其特征在于：所述多股流换热器，换热器管程沿壳程逆流方向有过热段、蒸发段、预热段。

所述的一种余热发电系统，其特征在于：所述多股流换热器，管程流体中高温流体通过多股流换热器管程过热段和蒸发段。管程流体中低温流体通过多股流换热器管程预热段。

所述的一种余热发电系统，其特征在于：所述多股流换热器，管程流体中高温流体通过多股流换热器管程过热段和预热段，管程流体中低温流体通过多股流换热器管程蒸发段。

所述的一种余热发电系统，其特征在于：所述多股流换热器，管程流体中高温流体通过多股流换热器管程过热段，管程流体中低温流体通过多股流换热器管程蒸发段和预热段。

所述的一种余热发电系统，其特征在于：所述高温热源和低温热源介质至少为工艺物流、导热油、水、蒸汽或烟气的一种。

所述的一种余热发电系统，其特征在于：所述首级朗肯循环的工质为水。

所述的一种余热发电系统，其特征在于：所述次级朗肯循环的工质为制冷剂、烯烃类、氨或二氧化碳一种。

一种余热发电系统流程如下：来自高温热源10的高温热源物流12经高温热源物流循环泵8升压后送入蒸发器2作为热源。来自首级工质循环泵1的首级工质进入蒸发器2被高温热源物流12加热蒸发。然后工质蒸汽进入首级膨胀机3膨胀做功，并带动发电机产生电能。自首级膨胀机出口3的工质蒸汽进入多股流换热器4作为次级循环热源，并被冷凝成工质液体，再由高温热源物流循环泵8升压后继续循环，完成首级朗讯循环。其中在首级膨胀机进出口设工质旁路，当热源物流热量过大时，开启工质旁路。